Hoe voorkom je dat de temperatuur in een gebouw te hoog oploopt? Er zijn uiteenlopende maatregelen te treffen, maar het grootste verschil maak je met doordachte ontwerpkeuzes. We zetten de vier voornaamste passieve maatregelen op een rij.

© Levan Bibilashvili, Shutterstock

Hoezo “zomercomfort”?

Zomercomfort houdt in dat een gebouw ook bij hoge buitentemperaturen een comfortabele binnentemperatuur behoudt – een aandachtspunt dat inmiddels ook buiten de zomermaanden van belang is. De warmtebalans in het gebouw is daartoe essentieel en volgt een eenvoudig principe: een ruimte warmt op als er meer warmtewinsten dan warmteverliezen zijn.

 

Op een normale zomerdag in België ligt de daggemiddelde buitentemperatuur lager dan de binnentemperatuur. Bewoners, elektrische toestellen en de zon warmen het gebouw op, terwijl ventilatie en raamopeningen warmte afvoeren. Wanneer de buitentemperatuur hoger ligt dan binnen, voert de ventilatie juist extra warmte aan en is er geen mogelijkheid meer om warmte af te voeren. In dat geval is thermische massa zoals beton en baksteen belangrijk om warmte te bufferen, zodat het gebouw trager opwarmt.

 

Hieronder formuleren we enkele passieve maatregelen tegen oververhitting die een invloed hebben op het gebouwontwerp, telkens in volgorde van effectiviteit. We beginnen bij de meest effectieve maatregel.

 

Passieve maatregel 1: optimaliseer zonnewinsten

Op warme dagen kan zonnewarmte voor oncomfortabele binnentemperaturen zorgen, maar dit is in het ontwerp van het glasoppervlak en de buitenzonwering grotendeels te verhelpen.

 

1. Evenwichtig glasoppervlak

Denk goed na over de hoeveelheid en de oriëntatie van de beglaasde oppervlakte. Een vuistregel voor woningen is om het raamoppervlak te beperken tot 15 à 25% van de vloeroppervlakte. In sommige ruimtes, zoals slaapkamers, leiden hogere temperaturen sneller tot overlast dan in andere ruimtes. Dergelijke ruimtes plaats je best aan de noordkant en voorzie je van kleinere ramen.

 

2. Mobiele buitenzonwering

Beweegbare buitenzonwering is een zeer effectieve methode om zonnewarmte te weren omdat die zich (automatisch) kan aanpassen aan wisselende weersomstandigheden. Deze zonwering vraagt wel meer onderhoud en een extra investering, die zich terugbetaalt in beter comfort en minder energieverbruik voor koeling en verwarming.

 

Enkele aanbevelingen en kenmerken van mobiele zonweringssystemen:

  • Luchtopen mobiele zonweringen zoals lamellenzonwering, knikarmschermen en markisolettes: houden zon tegen, maar zijn doorzichtig en laten natuurlijke ventilatie toe.
  • Afrolbare zonweringssystemen zoals screens en rolluiken: kies voor een goed doorzicht (vooral bij donkere doeken).
  • Beperk onderhoudskosten door een windvaste zonwering met automatische regeling te kiezen.
  • Check de stedenbouwkundige voorschriften bij buitenzonwering die zichtbaar is vanaf het openbaar domein.

 

Voor woningen is het mogelijk om vaste zonwering te plaatsen op het zuiden. Voor ramen op het oosten of westen en dakramen is mobiele zonwering aanbevolen. Dakramen ontvangen meer zonnestraling dan gevelramen en worden dus zelfs op het noorden best voorzien van buitenzonwering.

 

3. Vaste buitenzonwering

Op het zuiden kunnen vaste luifels een groot verschil maken. Bij een uitkraging van 1,2 à 1,5 meter voor kamerhoge ramen stijgt de warmtebehoefte in de winter beperkt. De luifel is best iets breder dan het raam om zijdelingse zonnewinsten te vermijden, en heeft een open structuur om daglicht toe te laten. De zoninval kun je simuleren in 3D-tekenprogramma’s – voor een woning raden we aan de zon buiten te houden tussen mei en eind september. Een raam dieper in de dagkant van de raamopening plaatsen kan hierin ook al helpen.

Bijschrift: Schaduwstrategieën (bron: Levitt Bernstein).

De term “vast” is voor interpretatie vatbaar. Er zijn tussenvormen mogelijk die een vaste component hebben en die beter inspelen op de seizoenen:

  • Bladverliezende bomen of seizoensbegroeiing (denk aan bepaalde klimplanten) bieden schaduw in de zomermaanden en laten nog licht en zon door in de winter. Bij bomen duurt het meestal wel wat langer tot deze voldoende groot zijn.
  • Vrijstaande pergola’s met een verwijderbaar zonnescherm/-zeil: in de warme zomermaanden houdt het zeil de zon tegen om oververhitting te voorkomen. Bij beperkte zon of in de ‘donkere maanden’ wordt het zeil opgeborgen en kan de zonnewarmte en het daglicht binnenkomen.

Hebben we zonwering nodig op het noorden?

Op het noorden valt er geen directe zon in. Die geeft de meeste warmte af. Echter, waterdruppels in de atmosfeer diffuseren de zonnestralen en bij bewolkter weer kan de warmteafgifte door diffuse zonnestraling vrij hoog liggen. Hierdoor kan de temperatuur te hoog oplopen. De resultaten van een vijftiental jaar aan dynamische simulaties in de praktijk (tussen 2008 en 2023) tonen steeds aan dat klassen, vergaderzalen, kamers in een woonzorgcentrum … op het noorden mobiele zonwering of zonwerend glas nodig hebben. Voor woningen is dat meestal niet nodig, behalve bij dakramen.

4. Zonwerende beglazing

Hoeveel zonnewarmte glas doorlaat, wordt weergegeven door de g-waarde. Gewoon glas heeft een g-waarde van 0,6. Dit houdt in dat 60% van de zonnewarmte wordt doorgelaten. Afhankelijk van het type glas zal dit vanaf een bepaalde g-waarde anders kleuren of meer spiegelen.

 

Gemiddeld genomen is gewoon glas met buitenzonwering driemaal efficiënter dan zonwerend glas. Bovendien zal zonwerend glas de gewenste zonnewinsten in het tussenseizoen en de winter verhinderen, en zal het meer daglicht tegenhouden. Een goed evenwicht tussen daglichttoetreding, zomercomfort en energieverbruik voor verwarming is dus belangrijk.

 

  • low-e  glas
    • g-waarde of SF: 0,6
    • lichttransmissie: 75 - 80%
  • low-e zonwerend glas
    • g-waarde of SF: 0,4
    • lichttransmissie: 50 - 70%
  • low-e sterk zonwerend glas
    • g-waarde of SF: 0,25
    • lichttransmissie: 20 - 50%
  • triple glas
    • g-waarde of SF: 0,5
    • lichttransmissie: 70%
  • low-e + buitenzonwering
    • g-waarde of SF: 0,12
  • low-e + binnenzonwering
    • g-waarde of SF: 0,4
  • low-e+ gemetalliseerde binnenzonwering
    • g-waarde of SF: 0,2

© Shutterstock

Passieve maatregel 2: voer warmte af via opengaande ramen

Deze maatregel heeft vooral zin in combinatie met het beperken van de warmtewinsten. In België kunnen we de vaak koudere buitenlucht gebruiken om te koelen wanneer het binnen te warm is. Zeker ’s nachts, wanneer de temperatuur vaak afkoelt tot 15 à 20 °C (nachtventilatie of nachtkoeling).

 

Een balansventilatiesysteem voert warmte af via een zomerbypass, maar dat debiet is te beperkt om een ruimte af te koelen. Bovendien zou het energieverbruik voor mechanische ventilatie voor nachtkoeling drastisch toenemen en zouden de ventilatoren de lucht deels ongewenst voorverwarmen. Opengaande ramen zijn dus het meest efficiënt om op natuurlijke wijze het noodzakelijke ventilatiedebiet voor nachtkoeling te verzorgen en kunnen probleemloos gecombineerd worden met het mechanisch balansventilatiesysteem. Let wel: opengaande ramen zijn een bouwkundige én gebruikersafhankelijke maatregel. Het voorzien van een automatische sturing (met regen- en temperatuurscontrole) voorkomt dat het gebouw 's nachts ongewenst opwarmt als de gebruikers vergeten om de ramen open te zetten.  

 

Het debiet van deze natuurlijke ventilatie is afhankelijk van de grootte van de opening en de spreiding over de gevels. Een ruimte met opengaande ramen in verschillende gevels heeft een groter potentieel voor natuurlijke ventilatie (n = 2,5/h) ten opzichte van een ruimte met enkelzijdige ventilatie (n = 1,5/h). Bij een groot hoogteverschil tussen twee openingen (bv. gelijkvloers en een dakopening), ontstaat er een schouweffect en is er meer ventilatie mogelijk (n = 4,5/h) of volstaan kleinere openingen.

 

De snelheid waarmee nachtkoeling een gebouw kan opwarmen of afkoelen, hangt af van de thermische massa van het gebouw (zie verder) en van het aantal openingen. Streef in woningen naar een effectieve opening van 3% van de vloeroppervlakte met ramen verspreid over verschillende gevels en op verschillende hoogtes, en 6% bij enkelzijdige ventilatie. Bij nachtkoeling is bescherming tegen inbraak en insecten steeds een aandachtspunt.

 

Voor gebouwen met een hogere dagbezetting zoals kantoren, scholen en sporthallen, is een vraaggestuurd ventilatiesysteem op CO₂ interessant. Staan de ramen open en is er voldoende wind, dan voert die de CO₂ natuurlijk af via de ramen en draait het ventilatiesysteem niet onnodig.

 

Passieve maatregel 3: voorzie voldoende thermische massa

Thermische massa vertraagt de warmtebalans in haar beweging. Warmte wordt gebufferd in materialen waardoor de binnenlucht minder snel opwarmt.

 

Een massief gebouw heeft ongeveer vijf keer zoveel thermische capaciteit als een houtskeletbouw en ongeveer dubbel zoveel als een gebouw uit CLT. Verlaagde plafonds, verhoogde vloeren en voorzetwanden schermen de thermische massa in een gebouw af, waardoor die niet of minder beschikbaar is en het vertragende potentieel teniet gedaan wordt. Bestaande gebouwen langs binnen isoleren betekent dus ook een afscherming van thermische massa van het gebouw. Binnenisolatie is om verschillende redenen (bouwfysica, budget, uitvoeringsgevoeligheid, …) alleen een oplossing voor beschermde gevels waar buitenisolatie niet kan. In een houtskelet kan je de thermische massa verhogen door materialen te kiezen met een hogere dichtheid (kg/m³) en specifieke warmtecapaciteit (J/kg.K). Houtwolisolatie of cellulose hebben een dichtheid van 50 kg/m³ ten opzichte van 30 voor glaswol en een specifieke warmtecapaciteit van 2100 J/kg.K ten opzichte van 1030. Een afwerking met een zwaarder plaatmateriaal is ook aanbevolen.

 

Passieve maatregel 4: voorzie groendaken of witte daken

De dakbedekking van een gebouw speelt ook een rol in het vermijden van oververhitting. Een wit oppervlak zal meer zonne-energie reflecteren dan een zwart oppervlak. Dit wordt weergegeven in de SRI of zonreflectie-index, waarbij een wit dak de theoretische maximale reflectiewaarde van 100 heeft en een zwart dak de minimale van 0. Hoe hoger de reflectiewaarde, hoe lager de daktemperatuur, waardoor ook de ruimtes onder het dak opmerkelijk minder zullen opwarmen. Een wit dak is des te belangrijker als de luchtaanvoer voor de ventilatie via het dak gebeurt of als ramen uitgeven op het dak. Zo voorkom je het binnentrekken van sterk opgewarmde lucht boven het dakoppervlak tijdens de warme maanden.

 

Nog beter tegen oververhitting dan een wit dak is een groendak. Dankzij verdamping liggen de daktemperaturen nog lager, alleen is er dan een afweging met onderhoudsvriendelijke regenwaterrecuperatie nodig. Groendaken en witte daken helpen het hitte-eilandeffect in steden tegen te gaan.

 

Hoe weet je of de getroffen maatregelen voldoende zijn?

De warmtebalans van een gebouw is niet constant. Bezonning verandert gedurende de dag, net zoals het aantal gebruikers, de openstaande ramen, … Daarom gebeurt de evaluatie van het zomercomfort aan de hand van dynamische energiesimulaties en per ruimte (niet op gebouwniveau). Hierbij berekent een programma bv. elke tien minuten opnieuw de warmtebalans, op basis van de bezonning van dat moment, het aantal aanwezige mensen, ... Deze berekening geeft dan het aantal temperatuursoverschrijdingen op jaarbasis. Op deze manier is het mogelijk om verschillende maatregelen te evalueren. Standaard zijn temperatuursoverschrijdingen voor 3 à 5% van de gebruikerstijd aanvaardbaar, maar dit is afhankelijk van het gewenste gebruikscomfort.

 

De EPB-software geeft een indicatie van het energieverbruik van een gebouw voor een karakteristiek gebruik en een goed comfort. Dit is een stationaire berekeningsmethode gebaseerd op maandgemiddelde waardes en op gebouwniveau. Voor woningen geeft de oververhittingsindicator een rudimentaire indicatie van het zomercomfort. Wanneer de oververhittingsindicator aangeeft dat er een risico is op oververhitting, is een gedetailleerdere studie aanbevolen of is het raadzaam om bijkomende maatregelen te treffen. Als de oververhittingsindicator aangeeft dat er geen risico is op oververhitting, betekent dit niet noodzakelijk dat er zich geen problemen kunnen voordoen.

Digitale map Bouw Gezond

Dit artikel is een ingekorte versie van de fiche over zomercomfort in de map Bouw Gezond (versie 2024). NAV stelde deze digitale map samen in opdracht van het Departement Omgeving. Download hier de fiches (vanaf 9 februari).